Insoliacija
Terminas "insoliacija" kilęs iš žodžių "įeinanti saulės spinduliuotė". Insoliacija - tai spinduliuotė, kuri pirmiausiai pasiekia Žemės atmosferą, o paskui Žemės paviršių. Šiluma gaunama iš saulės energijos, paprastai vadinamos saulės spinduliuote. Saulės spinduliavimas - tai saulės spinduliuotė, kuri pasiekia žemės paviršių. Ji matuojama saulės energijos kiekiu, gaunamu iš vieno kvadratinio centimetro per minutę. Panašiai saulės energija, kurią gauna Žemė, vadinama insoliacija. Tai gaunamos saulės spinduliuotės kiekis, kuris tenka žemės paviršiaus ploto vienetui. Saulės energijos kiekis, gaunamas planetos paviršiuje, priklauso nuo metų laiko, geografinės platumos, atmosferos skaidrumo ir aspekto arba žemės nuolydžio.
Saulės spinduliavimas turi įtakos temperatūrai. Kuo didesnė insoliacija, tuo aukštesnė temperatūra.
Bet kurią dieną didžiausia insoliacija būna vidurdienį.
Žemės klimatą daugiausia lemia planetos energija
Europos saulės spinduliuotės žemėlapis
Saulės spinduliavimas Afrikoje ir Artimuosiuose Rytuose
Izoliuotos kalvos Monument slėnyje, JAV
Veiksniai, darantys įtaką insoliacijai
Žemės paviršių pasiekiančios saulės spinduliuotės kiekis nėra visur vienodas. Jis kinta priklausomai nuo vietos ir laiko. Kai atogrąžų regionai gauna didžiausią metinę saulės spinduliuotę, ji palaipsniui mažėja link ašigalių. Vasarą insoliacijos būna daugiau, o žiemą - mažiau. Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką gaunamos insoliacijos kiekiui, yra šie: --
- Saulės konstanta
- Saulės spindulių kritimo kampas
- Dienos trukmė
- Žemės atstumas nuo Saulės
- Atmosferos skaidrumas
Saulės konstanta
Žemės atmosferos viršuje gaunama insoliacija išreiškiama Saulės konstanta.Ji gaunama atmosferos paviršiaus viršuje (termopauzėje) statmenoje plokštumoje Saulės spinduliui. Vidutinė insoliacija, gaunama termopauzėje, t. y. 1368Wm2 (vatų kvadratiniam metrui) energijos (saulės konstanta) trumpųjų bangų pavidalu. Todėl ji vadinama saulės konstanta tam vidutiniam atstumui nuo Saulės. Ši Saulės konstanta kinta daugiau nei 1 Wm2 dėl periodinių sutrikimų ir sprogimų Saulės paviršiuje, iš esmės susijusių su Saulės dėmėmis. Saulės dėmės - tai tamsios ir vėsesnės sritys, matomos Saulės paviršiuje. naujausi tyrimai parodė, kad daugiau ir daugiau energijos išsiskiria, kai Saulės dėmių yra daug. saulės dėmių skaičius taip pat reguliariai didėja arba mažėja, sudarydamas 11 metų ciklą.
Kritimo kampas
Kadangi Žemė yra geoidas, panašus į rutulį, saulės spinduliai į jos paviršių skirtingose vietose krinta skirtingu kampu. Tai priklauso nuo vietos geografinės platumos.Kuo aukštesnė geografinė platuma, tuo mažesnį kampą jie sudaro su žemės paviršiumi. Vertikalių spindulių užimamas plotas visada yra mažesnis už įstrižų spindulių užimamą plotą. Jei padengiamas didesnis plotas, energija pasiskirsto ir ploto vienetui tenkanti grynoji energija sumažėja. Be to, mažu kampu krintantys saulės spinduliai kerta didesnę atmosferos dalį nei dideliu kampu krintantys spinduliai.
Dienos trukmė
Dienos ilgumas lemia saulės šviesos trukmę, kuri turi įtakos saulės spinduliuotės kiekiui, kurį gauna Žemės paviršius. Kuo ilgesnė saulės spindėjimo trukmė, tuo didesnį saulės spinduliuotės kiekį gauna žemės paviršiaus dalis.Pavyzdžiui, ties ekvatoriumi dienos ir nakties trukmė visais mėnesiais yra 12 valandų, tačiau Arkties ir Antarktidos tropikuose saulės spindėjimo trukmė svyruoja nuo 0 iki 24 valandų. Rudens ir pavasario kvinokso dienomis (atitinkamai rugsėjo 23 d. ir kovo 21 d.) saulė ties ekvatoriumi būna virš galvos vidurdienį. tomis dienomis naktis ir diena visoje žemėje yra vienodos, o didžiausias saulės spinduliuotės kiekis gaunamas ties ekvatoriumi, o link ašigalių jos kiekis mažėja. tai lemia vertikalus saulės spindėjimas ties ekvatoriumi, tačiau didėjant geografinėms platumoms spinduliai tampa vis labiau pasvirę. Todėl į ašigalius gaunamos energijos vis mažėja.
Žemės atstumas nuo Saulės
Žemė aplink Saulę sukasi elipsine orbita, todėl atstumas tarp Saulės ir Žemės kasmet nuolat kinta. Dėl to Saulės energija, kurią gauna Žemė, kinta pagal sezoną.Vidutinis atstumas tarp Žemės ir Saulės yra apie 149 600 000 kilometrų (92 900 000 mylių).Kai Žemė yra toliausiai (152 mln. km) nuo Saulės, liepos 4 d. ji vadinama "afelijumi". Perihelis (147 mln. km) įvyksta kiekvienų metų sausio 3 d. - tai artimiausias atstumas. Afelio metu šiaurinis pusrutulis yra atsuktas į Saulę, todėl gauna apie 7 proc. mažiau energijos nei perihelio metu (pietinis pusrutulis).
Atmosferos skaidrumas
Dėl skirtingos sudėties ir sluoksnių atmosfera nėra skaidri visai saulės spinduliuotei. Ji taip pat yra vienas iš veiksnių, lemiančių, kad saulės spinduliai pasiektų Žemės paviršių. Atmosferą sudaro dujos, vandens garai ir kietosios dalelės.Atmosfera yra dujų mišinys, pavyzdžiui, azoto (N), deguonies (O2), argono, anglies dioksido, neono (Ne), helio (He), metano (CH4), kriptono (Kr), ozono (O3), azoto oksido (N2O), vandenilio (H) ir ksenono (Xe). Atmosferoje taip pat yra vandens garų - dujinės būsenos vandens.
Kuo ilgesnė dienos šviesa, tuo daugiau saulės spinduliuotės gaunama per dieną.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra insoliacija?
A: Insoliacija - tai saulės spinduliuotė, kuri pasiekia žemės paviršių.
K: Kaip matuojama insoliacija?
A: Insoliacija matuojama saulės energijos kiekiu, gaunamu iš vieno kvadratinio centimetro per minutę.
K: Kas yra saulės energija?
A: Saulės energija - tai šiluma, gaunama iš saulės spinduliuotės.
K: Kas daro įtaką Žemėje gaunamos insoliacijos kiekiui?
A: Žemėje gaunamos saulės spinduliuotės kiekiui įtakos turi metų laikas, geografinė platuma, atmosferos skaidrumas ir kraštovaizdis arba žemės nuolydis.
K: Kaip insoliacija veikia temperatūrą?
A: Kuo didesnė insoliacija, tuo aukštesnė temperatūra.
K: Kada per dieną gaunama didžiausia insoliacija?
A: Stipriausia insoliacija gaunama vidurdienį.
Klausimas: Ar saulės energija gali būti vadinama insoliacija, kai ją gauna Žemė?
Atsakymas: Taip, saulės energija, kurią gauna žemė, vadinama insoliacija.
